加料和淬灭顺序关乎有机反应成败

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走进合成类化学实验室映入眼帘的是在搅拌中的瓶瓶罐罐,瓶子混合物含有多种组分,溶剂,反应试剂,催化剂等等,我们都知道这些化学物质加到瓶子里总会有个先后顺序。反应结束后,是把体系加到水中淬灭,还是水加到反应体系中淬灭等等。这些都需要我们做出选择。做过有机实验的朋友们应该有不少都体验到过加料顺序的不同从而导致反应出现问题的,有的彻底没有产物,全是副产物,有的则可能是产物很少,绝大部分是副产物。对于一些简单的反应,热效应较小的,无特殊副反应的反应,反应加料顺序影响可能不大;而对于一些热效应较大的,那么加料顺序对反应的影响就可能很大了。此外,特别强调一点,小试反应没问题的,放大时千万不要随意更改加料顺序和反应条件,这样很容易出问题

举例1

在这里和大家分享两个比较常见的例子。第一个是稀硫酸的配置,从接触化学的第一天起,老师就告诉我们必须要将浓硫酸慢慢滴加到水中,而不是将水直接滴加到浓硫酸中,这样会很危险。此外,三氯氧磷参与的反应情况与配置稀硫酸类似,反应结束后,将三氯氧磷体系边搅拌边加到水中(冰水或常温水),切不可加反,否则有爆炸的危险。

举例2

我们来看一看下面这个例子(来源网络),如果把醇和三乙胺溶解于溶剂,再缓慢滴加MsCl时,主要得到所需的关环产物。而如果把醇,MsCl溶解于溶剂,最后滴加三乙胺时,主要得到的是未关环的2B副产物。

举例3

酸胺缩合反应可以说是药物研发中心应用最广泛的反应了,酸胺缩合试剂多种多样,我们以HATU为例,一般情况下,将酸和胺以及DIPEA溶解于溶剂中,再加HATU,这个加料顺序对绝大多数反应来说是奏效的。然而对于胺的活性远远大于酸的活性的,这样一个加料顺序的话,很可能会导致大量副产物胍盐4的的生成,那么这个时候急需要我们把活性高的胺最后加到反应体系中,先保证在加之前活性酯的生成。

举例4

对于下面这个反应(来源网络),格氏试剂与腈反应制备酮的反应,反应结束后,当把反应体系加到冰水中时,得到的主要是所需要的酮产物。而反过来,把冰水加入到反应的体系中时,得到的却主要是副产物醇。因此,淬灭反应时,淬灭的顺序有时还是会关系到反应的成败的。有可能监测时有要的产物,而反应结束后处理完后,却没有产物了,悔之晚矣。

总结

本文的目地在于强调反应加料顺序的重要性!


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